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下列说法正确的是（　　）A．氯化氢是由一个氢原子和一个氯原子构成的B．氯化氢是由氢气和氯气混合而成的C．一个氯化氢分子是由两个氯元素和一个氢元素组成的D．氯化氢是由氢、氯两种元素组成的
题型：单选题难度：中档来源：不详
A、氯化氢是氯化氢分子的构成的，1个氯化氢分子是由1 个氢原子和1 个氯原子构成的，故选项说法错误．B、氯化氢是由氢元素和氧元素组成的纯净物，不含氢气和氯气，故选项说法错误．C、分子是由原子构成的，一个氯化氢分子是由两个氯原子和一个氢原子构成的，故选项说法错误．D、氯化氢是由氢、氯两种元素组成的，故选项说法正确．故选D．
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据魔方格专家权威分析，试题“下列说法正确的是（）A．氯化氢是由一个氢原子和一个氯原子构成的B．..”主要考查你对&&化学式的写法和意义&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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化学式的写法和意义
概念：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。如可用O2，H2O，MgO分别表示氧气、水、氧化镁的化学式。 对概念的理解： (1)混合物不能用化学式表示，只有纯净物才能用化学式表示。 (2)每一种纯净物只有一个化学式，但一个化学式有可能用来表示不同的物质。如氧气的化学式是O2，没有别的式子再能表示氧气；P既是红磷的化学式，也是白磷的化学式。(3)纯净物的化学式不能臆造，化学式可通过以下途径确定：①科学家通过进行精确的定量实验，测定纯净物中各元素的质量比，再经计算得出。②已经确定存在的物质可根据化合价写出。书写规则： 1.单质化学式的写法： 首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用数字写出构成一个单质分子的原子个数。稀有气体是由原子直接构成的，通常就用元素符号来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂，习惯上也用元素符号来表示它们的化学式。 2.化合物化学式的写法： 首先按正前负后的顺序写出组成化合物的所有元素符号，然后在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。一定顺序通常是指：氧元素与另一元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边；氢元素与另一元素组成的化合物，一般要把氢元素符号写在左边；金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边。直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子最简单整数比表示。化学式的读法：一般是从右向左叫做“某化某”，如“CuO”叫氧化铜。当一个分子中原子个数不止一个时，还要指出一个分子里元素的原子个数，如“P2O5”叫五氧化二磷。有带酸的原子团要读成“某酸某”如“CuSO4”叫硫酸铜，还有的要读“氢氧化某”，如“NaOH”叫氢氧化钠。“氢氧化某”是碱类物质，电离出来的负电荷只有氢氧根离子。化学式的意义：（1）由分子构成的物质
（2）由原子构成的物质(以Cu为例) 宏观：表示该物质：铜表示该物质由什么元素组成：铜由铜元素组成微观：表示该物质的一个原子—一个铜原子。化学式和化合价的关系：（1）根据化学式求化合价①已知物质的化学式，根据化合价中各元素的正负化合价代数和为0的原则确定元素的化合价。标出已知、未知化合价：列出式子求解：（+1）×2+x×1+（-2）×3=0 x=+4②根据化合价原则，判断化学式的正误，如判断化学式KCO3是否正确标出元素或原子团的化合价计算正负化合价代数和是否为0：（+1）×1+（-2）×1=-1≠0，所以给出的化学式是错误的，正确的为K2CO3。③根据化合价原则，计算原子团中某元素的化合价，如计算NH4+中氮元素的化合价和H2PO4-(磷酸二氢根)中磷元素的化合价。由于NH4+带一个单位的正电荷，不是电中性的，因此各元素的化合价代数和不为多，而是等于+1. 设氮元素的化合价为x x+(+1)×4=+1 x=-3 所以在NH4+中，氮元素的化合价为-3. 同理H2PO4-带一个单位的负电荷、不是电中性的、因此各元素的化合价代数和不为零，而是-1. 设磷元素的化合价为y(+1)×2+y+(-2)×4=-1 y=+5 所以在H2PO4-中磷元素的化合价为+5. ④根据化合价原则，确定物质按化合价的排序。如H2S，S，SO2，H2SO4四种物质中均含有硫元素，并且硫元素的化合价在四种物质中分别为：-2，0， +4，+6，故这四种物质是按硫元素的化合价由低到高的顺序排列的。（2）根据化合价写化学式根据化合物中化合价的代数和等于0的原则，已知元素的化合价可以推求实际存在物质的化学式，主要方法有两种：①最小公倍数法
确定化学式的几种方法:1. 根据化合价规则确定化学式例1：若A元素的化合价为+m，B元素的化合价为-n，已知m与n都为质数，求A，B两元素化合后的物质的化学式。 解析：由题意知正、负化合价的最小公倍数为m ·n，A的原子个数为(m·n)/m=n，B的原子个数为 (m·n)/n=m 答案：所求化学式为AnBm. 2. 根据质量守恒定律确定化学式例2：根据反应方程式2XY+Y2==2Z，确定Z 的化学式解析：根据质量守恒定律，反应前后原子种类不变，原子数目没有增减，反应前有两个X原子，四个Y原子，则两个Z分子含有两个X原子和四个Y原子。 答案：z的化学式为XY2 3. 利用原子结构特征确定化学式例3：X元素的原子核外有17个电子，Y元素的原子最外层有2个电子，求X、Y两元素所形成的化合物的化学式。 解析：X元素的原子核外有17个电子，Y元素的原子最外层有2个电子，X原子易得1个电子，Y原子易失2个电子，根据电子得失相等可求化合物的化学式为YX2 4.利用元素质量比确定化学式:例4：有一氮的氧化物，氮、氧两元素的质量比为7: 4，求此氧化物的化学式。 解析：设此氧化物的化学式为NxOy，根据xN:yO =7:4 得14x:16y=7:4，即x:y=2:1。答案：所求氧化物的化学式为N2O。 5. 利用化学式中所含原子数、电子数确定化学式例5：某氮氧化合物分子中含有3个原子，23个电子，求此化合物的化学式。 解析：设此化合物的化学式为NxOy，则x+y=37x+8y=23解得x=1，y=2答案：所求化学式NO2。利用化学式的变形比较元素的原子个数：例：质量相等的SO2和SO3分子中，所含氧原子的个数比为?解析：SO2的相对分子质量为64，SO3的相对分子质量为80，二者的最小公倍数是320，二者相对分子质量相等时物质的质量相同，转化为分子个数SO2 为320/64=5，SO3为320/80=4，即5SO2与4SO3质量相同，所以含氧原子的个数比为(5×2):(4×3)=10:12=5:6。四、利用守恒法进行化学式计算：例：由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质构成的混合物中，硫元素的质量分数为32%，则混合物中氧元素的质量分数为？&解析：在Na2S，Na2SO3，Na2SO4中，钠原子与硫原子的个数比是恒定的，都是2:1，因而混合物中钠、硫元素的质量比(或质量分数比)也是恒定的。设混合物中钠元素的质量分数为x，可建立如下关系式。 Na ——S46　　32x　　　32%46/32=x/32%解得x=46%混合物中氧元素的质量分数为1-32%-46%=22%。利用平均值法判断混合物的组成找出混合物中各组分的平均值(包括平均相对原子质量、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等)，再根据数学上的平均值原理，此平均值总是介于组成中对应值的最大值与最小值之间，由此对混合物的组分进行推理判断。例：某气休可能由初中化学中常见的一种或多种气体组成，经测定其中只含C，O两种元素，其质量比为3:8，则该气体可能是？解析：由题给条件知，该气体只含C，O两种元素，而这两种元素组成的气体可能是CO2、CO，O2。CO2中C，O两种元素的质量比是3：8，CO中C，O两种元素的质量比是3:4，O2中C，O两种元素的质量比是0 (因C的质量为0)。题中给出该气体中C，O两种元素的质量比是3:8，故符合题意的气体组成为：CO2或 CO，O2或CO，O2，CO2。 利用关系式法解题技巧：关系式法是根据化学式所包含的各种比例关系，找出已知量之间的比例关系，直接列比例式进行计算的方法。例： 多少克(NH4）2SO4与42.4g尿素CO(NH2)2所含的氮元素质量相等?设与42.4g尿素中所含氮元素质量相等的(NH4）2SO4的质量为x(NH4）2SO4——2N——CO(NH2)2　　132　　　　　　　　　60　　　x　　　　　　　　　42.4g132/x=60/42.4gx=93.28化学式前和化学式中数字的含义：①化学式前面的数字表示粒子(原子、分子)数目；②离子符号前的数字表示离子的数目；③化学式石一下角的数字表示该粒子中对应原子或原子团的数目；④离子符号右上角的数字表示该离子所带电荷数。
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1745464210614622823723622645637404氢气,让人着迷
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氢气,让人着迷
自然界有一种元素，最为简单，无处不在，占据宇宙物质组成的90%左右，这种元素就是氢。在我们对氧气、二氧化碳、氮气甚至稀有气体有更多关注的时候，氢气也逐渐走进了我们的视野。我们惊喜的发现氢气竟是如此让人着迷。中国论文网 http://www.xzbu.com/9/view-3815556.htm　　潜水中崭露头角　　承受着海水的巨大压力，感受绝对安静的无声世界，潜入海中，和鱼虾做一次亲密接触。虽然美妙迷人的海底世界能让我们暂时忘记一切，但费力的呼吸运动和寂静海洋中的呼吸声会给我们留下深刻的印象。　　潜入水下时，人们需要呼吸与周围环境压强相同的高压气体，因此深度越大，所呼吸的气体压力越高。潜水时最常用、最方便的高压气体是压缩空气。不过，人们很早就发现，达到60～100米水下时，呼吸压缩空气会遇到一个无法克服的障碍。因为空气的主要成分是氮气，而高压氮气会使人发生氮麻醉，这显然非常危险。　　但是，似乎60米以下的海水世界对我们的吸引力更大，怎么办呢？人们想到了一个最简单的方法，就是换用麻醉作用小的其他气体替代氮，其中最常用的是氦气和氢气。目前，国际上潜水深度最高纪录701米就是采用呼吸氢气、氦气和氧气的混合气的方法实现的。随着潜水医学的兴起，氢气也逐渐受到人们的青睐。　　医学上大显身手　　使用氢气作为呼吸气体的重要前提是，人们认为氢气与氦气一样，属于生理学惰性气体，就是说这种气体被人体呼吸后，不与体内任何物质发生反应。常识告诉我们，氢气本身具有还原性，研究发现，其实氢气在生物体内具有抗氧化作用。为什么它会有如此功效呢？　　自由基是维持正常生命所必需的物质，同时也是生物大分子、细胞的危险杀手。人体内的自由基不断产生，也不断被清除，使之维持在一个正常生理水平上。自由基过多或过少对机体均是有害的。当人体发生缺血或炎症时，体内会产生大量的各类活性氧，能直接导致细胞氧化损伤。寻找可选择性中和羟自由基和过氧亚硝基阴离子的物质，是治疗各类氧化损伤的有效方法。2007年7月，日本医科大学太田成男教授发现动物呼吸2%的氢气，就能有效清除自由基，显著改善脑缺血再灌注损伤，基础原理就是氢气在体内的选择性抗氧化作用。该研究迅速引起广泛关注，并掀起研究氢气治疗疾病的热潮。日本医科大学甚至专门建立了氢分子医学研究中心。　　同时，科学家开始尝试将氢气用于器官移植方面，他们证明，人体呼吸2%的氢气，可治疗小肠移植引起的炎症损伤，对小肠缺血和心脏移植后损伤同样具有改善作用，可治疗肾缺血再灌注损伤。作为一种选择性抗氧化物质，氢气对很多疾病具有治疗作用，具有十分广泛的应用前景，也彻底推翻了氢气属于生理性惰性气体的传统观点，并开启了一个新的研究方向：氢分子医学。　　氢气具有选择性抗氧化作用的发现，是具有里程碑意义的，不仅会引起人们对基础和临床医学领域的很大兴趣，而且可能对人类疾病的防治产生深远影响。　　理想的新能源　　氢能以其清洁、安全、高效的特点，受到了越来越多的关注。许多科学家认为，氢能在21世纪有可能成为世界新能源舞台上一颗举足轻重的“希望之星”。 氢能是一种高效清洁的二次能源，具有许多独特的优点：首先，氢能来源广泛，可以从化石能、核能、可再生能源中制取，有利于摆脱对石油的依赖；其次，氢能作为燃料，可以在传统的燃烧设备中进行能量转化，易与现有能源系统兼容；第三，氢能通过燃料电池技术转化能量，比利用热机转化效率更高，而且不会污染环境；第四，氢能能够储存，可以与电力并重而且互补。鉴于氢能的广阔应用前景，世界各国的科学家们都在着力开发氢能源。尽管如此，目前的氢能产品仍然十分昂贵。要解决这个问题，还需要开辟大量制氢的稳固途径和氢气存储技术。　　目前美国、欧盟、日本、印度已经开始着手利用氢能源。2004年，美国就建立了第一座氢气站。此外，欧盟也在开发生物制氢技术上取得了关键突破，而日本也有近百辆氢氧燃料电池车取得牌照上路。相信不久的将来，氢能将成为名副其实的“理想能源”。　　氢氧燃料电池　　氢氧燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。它一般以氢气、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气等为燃料，作为负极，用空气中的氧气作为正极。这类电池和一般电池的主要区别在于，一般电池的活性物质是预先放入的，因而电池容量取决于储存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质（燃料和氧化剂）是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。　　氢氧燃料电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。将电池反应产物（水）通过电解器转变成反应物（氢气和氧气），再重复使用以产生电能的燃料电池称为再生式氢氧燃料电池，由燃料电池和电解器两部分组成。这类电池可以作为大功率太阳能电池阵电源系统的储能装置。有日照时，太阳能电池阵提供电能给航天器负载，还用于将水电解成氢和氧，使部分电能储存起来。当航天器进入阴影区，太阳能电池不能发电或供电不足时，由这类燃料电池供电。　　最轻的气体　　氢气，取其中文含义为“最轻”之意，中国近代“化学之父”徐寿先生在100多年前给它命名时，非常巧妙地描述了氢气典型的物理性质，相同条件下，氢气是气体家族中的超级“小个头”。每升氢气的质量只有0.0899克， 约为同体积空气质量的1/14。　　氢气是由氢元素组成的非金属单质，通常状况下是一种无色、无味的气体。氢气难溶于水，实验室里用锌和稀硫酸发生置换反应来制取氢气，收集时常常应用排水法。　　从氢的原子内部结构来看，其结构非常简单，应用扫描隧道显微镜观察，发现氢原子核只有一个质子，没有中子，原子核外有一个电子。氢气的微观结构是由许多氢分子构成的，而每个氢分子中含有两个氢原子，所以氢气的化学元素符号为H2。　　生物制氢新技术　　生物制氢是指生物质通过微生物催化脱氢方法制取氢气的技术。其方法有很多，目前应用较多的有光解水制氢技术、暗发酵制氢技术、光发酵制氢技术等。　　光解水制氢是绿藻及蓝藻以太阳能为能源，以水为原料，通过光合作用及其特有的产氢酶系，将水分解为氢气和氧气。此制氢过程不产生二氧化碳。　　暗发酵制氢是异养型厌氧细菌利用碳水化合物等有机物，通过暗发酵作用来产生氢气。以含淀粉、纤维素等有机物的工农业废水等为原料，用厌氧细菌暗发酵生产氢气，既可获得洁净的氢气，又不另外消耗大量能源，还可以消除污染。　　光发酵制氢是光合细菌利用有机物通过光发酵作用产生氢气。有机废水中含有大量可被光合细菌利用的有机物成分。光合细菌利用光能，催化有机物厌氧酵解产生的小分子有机酸、醇类物质为底物的正向自由能反应而产氢。　　可以预见，将来会有越来越多的与氢有关的产品被开发出来。小小氢分子，将广泛造福于人类的健康和生活。　　或将改头换面　　一些人在提到氢气时未免会感到害怕，即使氢气是治疗某些疾病最好的良药，可是毕竟不能排除在气体混合过程中存在爆炸的危险，而且需要比较特殊的设备，操作比较复杂。如何才能把氢气安全有效地送入人体呢？把氢气先溶解在水中饮用，似乎是个不错的主意。　　于是饱和氢生理盐水应运而生，一系列的实验证实，氢生理盐水对新生儿脑缺血缺氧损伤具有一定的治疗作用。科学家们还发现，早期治疗可明显改善新生儿神经功能和学习记忆能力。该注射液对小肠缺血再灌注损伤、小肠缺血再灌注后引起的肺损伤，对心肌、肝和肾缺血再灌注损伤和吸烟引起的肺损伤等也均有治疗作用。更加不可思议的是，在人体中枢系统中少量注射氢生理盐水，可以起到一定的镇痛作用。目前，已有溶解了氢的饮品—“氢汽水”面市。 　　自然界有一种元素，最为简单，无处不在，占据宇宙物质组成的90%左右，这种元素就是氢。在我们对氧气、二氧化碳、氮气甚至稀有气体有更多关注的时候，氢气也逐渐走进了我们的视野。我们惊喜的发现氢气竟是如此让人着迷。中国论文网 http://www.xzbu.com/9/view-3815556.htm　　潜水中崭露头角　　承受着海水的巨大压力，感受绝对安静的无声世界，潜入海中，和鱼虾做一次亲密接触。虽然美妙迷人的海底世界能让我们暂时忘记一切，但费力的呼吸运动和寂静海洋中的呼吸声会给我们留下深刻的印象。　　潜入水下时，人们需要呼吸与周围环境压强相同的高压气体，因此深度越大，所呼吸的气体压力越高。潜水时最常用、最方便的高压气体是压缩空气。不过，人们很早就发现，达到60～100米水下时，呼吸压缩空气会遇到一个无法克服的障碍。因为空气的主要成分是氮气，而高压氮气会使人发生氮麻醉，这显然非常危险。　　但是，似乎60米以下的海水世界对我们的吸引力更大，怎么办呢？人们想到了一个最简单的方法，就是换用麻醉作用小的其他气体替代氮，其中最常用的是氦气和氢气。目前，国际上潜水深度最高纪录701米就是采用呼吸氢气、氦气和氧气的混合气的方法实现的。随着潜水医学的兴起，氢气也逐渐受到人们的青睐。　　医学上大显身手　　使用氢气作为呼吸气体的重要前提是，人们认为氢气与氦气一样，属于生理学惰性气体，就是说这种气体被人体呼吸后，不与体内任何物质发生反应。常识告诉我们，氢气本身具有还原性，研究发现，其实氢气在生物体内具有抗氧化作用。为什么它会有如此功效呢？　　自由基是维持正常生命所必需的物质，同时也是生物大分子、细胞的危险杀手。人体内的自由基不断产生，也不断被清除，使之维持在一个正常生理水平上。自由基过多或过少对机体均是有害的。当人体发生缺血或炎症时，体内会产生大量的各类活性氧，能直接导致细胞氧化损伤。寻找可选择性中和羟自由基和过氧亚硝基阴离子的物质，是治疗各类氧化损伤的有效方法。2007年7月，日本医科大学太田成男教授发现动物呼吸2%的氢气，就能有效清除自由基，显著改善脑缺血再灌注损伤，基础原理就是氢气在体内的选择性抗氧化作用。该研究迅速引起广泛关注，并掀起研究氢气治疗疾病的热潮。日本医科大学甚至专门建立了氢分子医学研究中心。　　同时，科学家开始尝试将氢气用于器官移植方面，他们证明，人体呼吸2%的氢气，可治疗小肠移植引起的炎症损伤，对小肠缺血和心脏移植后损伤同样具有改善作用，可治疗肾缺血再灌注损伤。作为一种选择性抗氧化物质，氢气对很多疾病具有治疗作用，具有十分广泛的应用前景，也彻底推翻了氢气属于生理性惰性气体的传统观点，并开启了一个新的研究方向：氢分子医学。　　氢气具有选择性抗氧化作用的发现，是具有里程碑意义的，不仅会引起人们对基础和临床医学领域的很大兴趣，而且可能对人类疾病的防治产生深远影响。　　理想的新能源　　氢能以其清洁、安全、高效的特点，受到了越来越多的关注。许多科学家认为，氢能在21世纪有可能成为世界新能源舞台上一颗举足轻重的“希望之星”。 氢能是一种高效清洁的二次能源，具有许多独特的优点：首先，氢能来源广泛，可以从化石能、核能、可再生能源中制取，有利于摆脱对石油的依赖；其次，氢能作为燃料，可以在传统的燃烧设备中进行能量转化，易与现有能源系统兼容；第三，氢能通过燃料电池技术转化能量，比利用热机转化效率更高，而且不会污染环境；第四，氢能能够储存，可以与电力并重而且互补。鉴于氢能的广阔应用前景，世界各国的科学家们都在着力开发氢能源。尽管如此，目前的氢能产品仍然十分昂贵。要解决这个问题，还需要开辟大量制氢的稳固途径和氢气存储技术。　　目前美国、欧盟、日本、印度已经开始着手利用氢能源。2004年，美国就建立了第一座氢气站。此外，欧盟也在开发生物制氢技术上取得了关键突破，而日本也有近百辆氢氧燃料电池车取得牌照上路。相信不久的将来，氢能将成为名副其实的“理想能源”。　　氢氧燃料电池　　氢氧燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。它一般以氢气、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气等为燃料，作为负极，用空气中的氧气作为正极。这类电池和一般电池的主要区别在于，一般电池的活性物质是预先放入的，因而电池容量取决于储存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质（燃料和氧化剂）是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。　　氢氧燃料电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。将电池反应产物（水）通过电解器转变成反应物（氢气和氧气），再重复使用以产生电能的燃料电池称为再生式氢氧燃料电池，由燃料电池和电解器两部分组成。这类电池可以作为大功率太阳能电池阵电源系统的储能装置。有日照时，太阳能电池阵提供电能给航天器负载，还用于将水电解成氢和氧，使部分电能储存起来。当航天器进入阴影区，太阳能电池不能发电或供电不足时，由这类燃料电池供电。　　最轻的气体　　氢气，取其中文含义为“最轻”之意，中国近代“化学之父”徐寿先生在100多年前给它命名时，非常巧妙地描述了氢气典型的物理性质，相同条件下，氢气是气体家族中的超级“小个头”。每升氢气的质量只有0.0899克， 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　　自然界有一种元素，最为简单，无处不在，占据宇宙物质组成的90%左右，这种元素就是氢。在我们对氧气、二氧化碳、氮气甚至稀有气体有更多关注的时候，氢气也逐渐走进了我们的视野。我们惊喜的发现氢气竟是如此让人着迷。中国论文网 http://www.xzbu.com/9/view-3815556.htm　　潜水中崭露头角　　承受着海水的巨大压力，感受绝对安静的无声世界，潜入海中，和鱼虾做一次亲密接触。虽然美妙迷人的海底世界能让我们暂时忘记一切，但费力的呼吸运动和寂静海洋中的呼吸声会给我们留下深刻的印象。　　潜入水下时，人们需要呼吸与周围环境压强相同的高压气体，因此深度越大，所呼吸的气体压力越高。潜水时最常用、最方便的高压气体是压缩空气。不过，人们很早就发现，达到60～100米水下时，呼吸压缩空气会遇到一个无法克服的障碍。因为空气的主要成分是氮气，而高压氮气会使人发生氮麻醉，这显然非常危险。　　但是，似乎60米以下的海水世界对我们的吸引力更大，怎么办呢？人们想到了一个最简单的方法，就是换用麻醉作用小的其他气体替代氮，其中最常用的是氦气和氢气。目前，国际上潜水深度最高纪录701米就是采用呼吸氢气、氦气和氧气的混合气的方法实现的。随着潜水医学的兴起，氢气也逐渐受到人们的青睐。　　医学上大显身手　　使用氢气作为呼吸气体的重要前提是，人们认为氢气与氦气一样，属于生理学惰性气体，就是说这种气体被人体呼吸后，不与体内任何物质发生反应。常识告诉我们，氢气本身具有还原性，研究发现，其实氢气在生物体内具有抗氧化作用。为什么它会有如此功效呢？　　自由基是维持正常生命所必需的物质，同时也是生物大分子、细胞的危险杀手。人体内的自由基不断产生，也不断被清除，使之维持在一个正常生理水平上。自由基过多或过少对机体均是有害的。当人体发生缺血或炎症时，体内会产生大量的各类活性氧，能直接导致细胞氧化损伤。寻找可选择性中和羟自由基和过氧亚硝基阴离子的物质，是治疗各类氧化损伤的有效方法。2007年7月，日本医科大学太田成男教授发现动物呼吸2%的氢气，就能有效清除自由基，显著改善脑缺血再灌注损伤，基础原理就是氢气在体内的选择性抗氧化作用。该研究迅速引起广泛关注，并掀起研究氢气治疗疾病的热潮。日本医科大学甚至专门建立了氢分子医学研究中心。　　同时，科学家开始尝试将氢气用于器官移植方面，他们证明，人体呼吸2%的氢气，可治疗小肠移植引起的炎症损伤，对小肠缺血和心脏移植后损伤同样具有改善作用，可治疗肾缺血再灌注损伤。作为一种选择性抗氧化物质，氢气对很多疾病具有治疗作用，具有十分广泛的应用前景，也彻底推翻了氢气属于生理性惰性气体的传统观点，并开启了一个新的研究方向：氢分子医学。　　氢气具有选择性抗氧化作用的发现，是具有里程碑意义的，不仅会引起人们对基础和临床医学领域的很大兴趣，而且可能对人类疾病的防治产生深远影响。　　理想的新能源　　氢能以其清洁、安全、高效的特点，受到了越来越多的关注。许多科学家认为，氢能在21世纪有可能成为世界新能源舞台上一颗举足轻重的“希望之星”。 氢能是一种高效清洁的二次能源，具有许多独特的优点：首先，氢能来源广泛，可以从化石能、核能、可再生能源中制取，有利于摆脱对石油的依赖；其次，氢能作为燃料，可以在传统的燃烧设备中进行能量转化，易与现有能源系统兼容；第三，氢能通过燃料电池技术转化能量，比利用热机转化效率更高，而且不会污染环境；第四，氢能能够储存，可以与电力并重而且互补。鉴于氢能的广阔应用前景，世界各国的科学家们都在着力开发氢能源。尽管如此，目前的氢能产品仍然十分昂贵。要解决这个问题，还需要开辟大量制氢的稳固途径和氢气存储技术。　　目前美国、欧盟、日本、印度已经开始着手利用氢能源。2004年，美国就建立了第一座氢气站。此外，欧盟也在开发生物制氢技术上取得了关键突破，而日本也有近百辆氢氧燃料电池车取得牌照上路。相信不久的将来，氢能将成为名副其实的“理想能源”。　　氢氧燃料电池　　氢氧燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。它一般以氢气、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气等为燃料，作为负极，用空气中的氧气作为正极。这类电池和一般电池的主要区别在于，一般电池的活性物质是预先放入的，因而电池容量取决于储存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质（燃料和氧化剂）是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。　　氢氧燃料电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。将电池反应产物（水）通过电解器转变成反应物（氢气和氧气），再重复使用以产生电能的燃料电池称为再生式氢氧燃料电池，由燃料电池和电解器两部分组成。这类电池可以作为大功率太阳能电池阵电源系统的储能装置。有日照时，太阳能电池阵提供电能给航天器负载，还用于将水电解成氢和氧，使部分电能储存起来。当航天器进入阴影区，太阳能电池不能发电或供电不足时，由这类燃料电池供电。　　最轻的气体　　氢气，取其中文含义为“最轻”之意，中国近代“化学之父”徐寿先生在100多年前给它命名时，非常巧妙地描述了氢气典型的物理性质，相同条件下，氢气是气体家族中的超级“小个头”。每升氢气的质量只有0.0899克， 约为同体积空气质量的1/14。　　氢气是由氢元素组成的非金属单质，通常状况下是一种无色、无味的气体。氢气难溶于水，实验室里用锌和稀硫酸发生置换反应来制取氢气，收集时常常应用排水法。　　从氢的原子内部结构来看，其结构非常简单，应用扫描隧道显微镜观察，发现氢原子核只有一个质子，没有中子，原子核外有一个电子。氢气的微观结构是由许多氢分子构成的，而每个氢分子中含有两个氢原子，所以氢气的化学元素符号为H2。　　生物制氢新技术　　生物制氢是指生物质通过微生物催化脱氢方法制取氢气的技术。其方法有很多，目前应用较多的有光解水制氢技术、暗发酵制氢技术、光发酵制氢技术等。　　光解水制氢是绿藻及蓝藻以太阳能为能源，以水为原料，通过光合作用及其特有的产氢酶系，将水分解为氢气和氧气。此制氢过程不产生二氧化碳。　　暗发酵制氢是异养型厌氧细菌利用碳水化合物等有机物，通过暗发酵作用来产生氢气。以含淀粉、纤维素等有机物的工农业废水等为原料，用厌氧细菌暗发酵生产氢气，既可获得洁净的氢气，又不另外消耗大量能源，还可以消除污染。　　光发酵制氢是光合细菌利用有机物通过光发酵作用产生氢气。有机废水中含有大量可被光合细菌利用的有机物成分。光合细菌利用光能，催化有机物厌氧酵解产生的小分子有机酸、醇类物质为底物的正向自由能反应而产氢。　　可以预见，将来会有越来越多的与氢有关的产品被开发出来。小小氢分子，将广泛造福于人类的健康和生活。　　或将改头换面　　一些人在提到氢气时未免会感到害怕，即使氢气是治疗某些疾病最好的良药，可是毕竟不能排除在气体混合过程中存在爆炸的危险，而且需要比较特殊的设备，操作比较复杂。如何才能把氢气安全有效地送入人体呢？把氢气先溶解在水中饮用，似乎是个不错的主意。　　于是饱和氢生理盐水应运而生，一系列的实验证实，氢生理盐水对新生儿脑缺血缺氧损伤具有一定的治疗作用。科学家们还发现，早期治疗可明显改善新生儿神经功能和学习记忆能力。该注射液对小肠缺血再灌注损伤、小肠缺血再灌注后引起的肺损伤，对心肌、肝和肾缺血再灌注损伤和吸烟引起的肺损伤等也均有治疗作用。更加不可思议的是，在人体中枢系统中少量注射氢生理盐水，可以起到一定的镇痛作用。目前，已有溶解了氢的饮品—“氢汽水”面市。
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